2. 北京协和医学院公共卫生学院;
3. 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所
, , , ZHOU Maigeng1
政府间气候专门委员会(IPCC)第五次评估报告[1]指出，近130多年来(1880—2012年)，全球平均地表温度升高了0.85℃，最近三十年是自1850年以来连续最暖的三个十年，也是近1 400年来最暖的三十年。在全球气候变暖的背景下，高温热浪的发生更加频繁，强度和范围都有增加。高温热浪的研究主要集中于对人群死亡率和慢性病的研究，对急性疾病的研究较少，研究结果显示高温热浪能明显造成人群死亡率的增加[2-6]，尤其是老年人以及心血管疾病和呼吸系统疾病等慢性病患者[7-10]，同时也会造成医院就诊量的增加[11-12]，造成人群疾病负担的增加。随着城市热岛效应和人口老龄化的增加，高温对人群死亡，尤其是高危人群的死亡急性效应影响日益收到关注，因此研究高温热浪对健康的影响具有现实的公共卫生意义。
目前研究热浪对健康的影响主要有两种方法：事例分析(episode analysis)[13-15]和时间序列分析(time-series analysis)[16-17]。本研究采用易操作而且得到广泛认可的事例分析方法，以大范围的人群死亡数据为基础，探讨热浪对北京市居民死亡的影响。2010年7月北京市遭受两次高温热浪袭击，且间隔时间较短，对人群带来的威胁也更严重。本文研究2010年北京市高温热浪对不同性别、年龄、疾病人群的死亡影响，探讨热浪影响的高危人群和重点疾病，为制定热浪期间的疾病控制策略和保护人群健康提供依据。
1 资料与方法 1.1 资料来源北京市2009、2010和2011年6—8月的逐日死亡资料来源于中国疾病预防控制中心，按照国际死因分类标准(ICD10)，死亡数据分为全死因、非意外死亡、心血管疾病、缺血性心脏病、卒中、心肌梗塞、呼吸系统疾病、肺炎和慢性阻塞性肺疾病(COPD)。死亡资料按照性别分类。气象资料包括平均气温、日最高气温和日最低气温，来自于中国气象科学数据共享网。
1.2 热浪期的定义中国一般把日最高气温达到或超过35℃时称为高温，连续数天(3 d以上)的高温天气过程称之为高温热浪(或称之为高温酷暑)。本研究考虑高温的滞后效应在高温后很短时间内出现[15]，同时为了便于对照期的选择，将热浪出现后的一周即7月2—8日和7月23—29日定义为“热浪期”，因为高温期后死亡率会有骤降的变化[5]，所以不选择紧挨的两周作为对照，而是将6月11—17日和8月13—19日定义为“对照期”，“对照期”的选择遵循天数相同、星期分布相同、时间相近的原则。2009年的7月3—9日和7月24—30日以及2011年的7月1—7日和7月22—28日定义为敏感性分析的“敏感对照期”。
1.3 统计学方法运用事例分析(episode analysis)的方法，计算“热浪期”与“对照期”的死亡率的比值，即率比(rate ratio，RR)，通过RR值评估热浪的健康效应[18]。由于短时间内人口数是稳定的，而且“热浪期”和“对照期”时间相近、天数相同、星期分布形同，因此RR值可以用高温期的死亡人数(H)与对照期死亡人数(C)的比值表示。高温导致的超额死亡人数等于两个时期死亡人数的差值。RR值的95%可信区间用下面的公式(1)[19]计算：
RR值的95%可信区间=
| $\text{exp}((\text{lnRR})\pm 1.96\sqrt{\frac{1}{\text{H}}+\frac{1}{\text{C}}}$ | (1) |
式中：RR—相对危险度，即率比；
H—高温期的死亡人数；
C—对照期的死亡人数。
为了比较不同组别之间的差异，需要计算两个率比之间的相对差值是否有统计学意义，称为相对危险度比值(relative risk ratio，RRR)，其95%的可信区间可用公式(2)[20]计算：
RR值的95%可信区间=
| $\exp ((\text{lnRR}1-\text{lnRR})\pm 1.96\sqrt{sde{{1}^{2}}+sde{{2}^{2}}}$ | (2) |
式中：RR—相对危险度，即率比；
lnRR—以e为底的相对危险度的对数值；
sde—lnRR的标准误差。
为了验证结果的真实性，通过比较2010年热浪时期与2009年和2010年同期的死亡人数进行敏感性分析。统计分析采用SAS 9.4软件，检验水准为0.05。
2 结果 2.1 日最高气温情况北京市2010年7月经历了两次热浪，分别是7月2—6日的连续5 d日最高气温超过35℃和7月23—25日连续3 d日最高气温超过35℃，“热浪期”的日最高温度分别为36.7、37.8、36.9、40.6、39.2、34.3、36.5℃和35.5、35.6、35.7、34.9、34.9、35.6、35.8℃，平均值为36.4℃。“对照期”日最高温度的平均值为30.7℃。
2.2 热浪与死亡的关系热浪期与对照期的对比可以看出，随着日最高气温的升高，逐日死亡人数呈现明显的增加趋势，热浪期的死亡呈现先增加后下降的趋势，但是总体上都明显高于对照期，而且死亡的最高峰存在滞后性，在日最高气温达到最高峰后，死亡最高峰随后出现(图 1)。
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| 注：图中7/02-7/29的区域为“热浪期”，6/11—6/17和8/13—8/19的区域为“对照期”，虚线为日最高温度35℃ 图 1 2010年热浪期和对照期逐日死亡人数、日最高气温的时序图 |
热浪对心血管疾病和呼吸系统疾病死亡的影响，热浪期的死亡明显高于对照期，心血管疾病的死亡高峰期出现在热浪的后期，而呼吸系统疾病的死亡高峰出现在热浪的中期，并且第二次热浪时的呼吸系统疾病的死亡高峰明显高于第一次热浪时(图 2、图 3)。
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| 注：图中7/02—7/29的区域为“热浪期”，6/11—6/17和8/13—8/19的区域为“对照期”，虚线为日最高温度35℃ 图 2 2010年热浪期和对照期逐日心血管疾病死亡人数、日最高气温的时序图 |
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| 注：图中7/02—7/29的区域为“热浪期”，6/11—6/17和8/13—8/19的区域为“对照期”，虚线为日最高温度35℃ 图 3 2010年热浪期和对照期逐日呼吸系统疾病死亡人数、日最高气温的时序图 |
2.3 热浪对死亡的影响
2010年7月北京市的两次热浪共导致558人的超额死亡，与对照期相比，增加22%。心血管疾病和呼吸系统疾病的超额死亡分别增加28%和40%，在所有的心血管疾病中，缺血性心脏病的死亡增加最多，达到33%；呼吸系统疾病中，热浪对肺炎的影响没有统计学意义，但是会导致47%的慢性阻塞性肺疾病的死亡增加(表 1)。
| 变量 | 对照期 /人 | 高温期 /人 | 超额 死亡/人 | RR/95% CI |
| 全死因 | 2 588 | 3 146 | 558 | 1.22(1.15, 1.28) |
| 非意外 死亡 | 2 453 | 2 966 | 513 | 1.21(1.15, 1.28) |
| 心血管 疾病 | 1 151 | 1478 | 327 | 1.28(1.19, 1.39) |
| 缺血性 心脏病 | 498 | 663 | 165 | 1.33(1.19, 1.50) |
| 卒中 | 547 | 699 | 152 | 1.28(1.14, 1.43) |
| 呼吸系统 疾病 | 233 | 327 | 94 | 1.40(1.19, 1.66) |
| 肺炎 | 62 | 76 | 14 | 1.23(0.88, 1.71) |
| 慢性阻塞性 肺疾病 | 108 | 159 | 51 | 1.47(1.15, 1.88) |
2010年热浪造成328名的女性超额死亡，多于男性的230名，而且女性的RR值高于男性，热浪对0~64岁的年龄组的死亡的影响没有统计学意义，但是对65~84岁和大于85岁年龄组分别造成21%和45%的超额死亡(表 2)。
| 变量 | 对照期 /人 | 高温期 /人 | 超额 死亡/人 | RR/95% CI | |
| 性别 | |||||
| 男 | 1 484 | 1 714 | 230 | 1.15(1.08, 1.24) | |
| 女 | 1 104 | 1 432 | 328 | 1.30(1.20, 1.40) | |
| 年龄 /岁 | |||||
| 0~64 | 720 | 792 | 72 | 1.10(0.99, 1.22) | |
| 65~84 | 1 449 | 1 747 | 298 | 1.21(1.12, 1.29) | |
| >85 | 419 | 607 | 188 | 1.45(1.28, 1.64) |
2.4 敏感性分析
与2009年和2011年比较，2010年热浪期日最高温度的平均值(31.0℃)明显高于2009年(26.8℃)和2010年(28.2℃)同时期，2010年的热浪对全死因、非意外死亡、心血管疾病、缺血性心脏病、卒中、心肌梗塞、呼吸系统疾病和慢性阻塞性肺疾病所致的超额死亡人数均有统计学意义，对肺炎的超额死亡的影响无统计学意义(表 3)。
| 变量 | 2010年死亡/人 | 2009年 | 2011年 | ||
| 死亡/人 | RR/95% CI | 死亡/人 | RR/95% CI | ||
| 全死因 | 3 146 | 2 562 | 1.23(1.17, 1.29) | 2 576 | 1.22(1.16, 1.29) |
| 非意外死亡 | 2 966 | 2 487 | 1.19(1.13, 1.26) | 2 506 | 1.18(1.12, 1.25) |
| 心血管疾病 | 1 478 | 1 197 | 1.23(1.14, 1.33) | 1 129 | 1.31(1.21, 1.41) |
| 缺血性心脏病 | 663 | 526 | 1.26(1.12, 1.41) | 486 | 1.36(1.21, 1.53) |
| 卒中 | 699 | 559 | 1.25(1.12, 1.40) | 534 | 1.31(1.17, 1.47) |
| 心肌梗塞 | 312 | 258 | 1.21(1.03, 1.43) | 225 | 1.39(1.17, 1.65) |
| 呼吸系统疾病 | 327 | 239 | 1.37(1.16, 1.62) | 228 | 1.43(1.21, 1.70) |
| 肺炎 | 76 | 64 | 1.19(0.85, 1.66) | 78 | 0.97(0.71, 1.34) |
| 慢性阻塞性肺疾病 | 161 | 113 | 1.42(1.12, 1.81) | 82 | 1.96(1.50, 2.56) |
3 讨论
广义加性模型和分布滞后分线性模型因为其专业性强，结果可靠，目前被广泛应用于气温对死亡影响的研究[21-22]，但是模型需要考虑的因素较多，需要对混杂因素进行平滑和修饰[23]，相对复杂，而且需要连续多年的死亡数据。本文采用事例分析的方法，是短时间内同一人群的前后对比，无需考虑空间分布、气象因素、社会因素等的变化影响，同时只需要收集短期内的死亡数据，虽然没有模型应用的广泛，但是因为其操作相对简单，目前已被应用于极端事件的影响研究中[24-28]，但是因为其对照期的选择可能存在偏倚，结果相对于模型会有少许偏差。
高温热浪会造成死亡和门诊量的增加，尤其是心血管疾病和呼吸系统疾病。如2003年法国热浪在8月份的20 d内造成15 000人的死亡[29]，2006年加利福尼亚的热浪造成1 182例住院量的增加和16 166例的门诊量的增加[18]，李永红等[30]对武汉市高温热浪研究显示，高温期的超额死亡人数为505人。本研究中高温热浪造成总死亡、心血管疾病和呼吸系统疾病死亡明显增加，尤其是对慢性阻塞性肺疾病造成47%的超额死亡，从另一个方面提示我们呼吸系统疾病，尤其是慢性阻塞性肺疾病对高温更敏感。Huang等[26]研究2003年上海市热浪对死亡的影响，结果显示热浪造成心血管疾病和呼吸系统疾病的死亡分别增加19%和23%，卒中的超额死亡也低于本研究的28%，可能是由于其选取的是上海市的几个区，而本研究采用是北京市高温期内的所有死亡数，其样本量低于本研究。刘玲等[31]研究北京市1999年热浪对死亡的影响，发现热浪对心血管疾病的影响OR值为1.38，高于本研究的1.22，可能的原因是1999年的热浪发生了多次，会有累积效应的影响。YANG等[32]研究发现，高温热浪对非意外死亡和心血管疾病死亡的影响均具有统计学意义，相对危险度分别为1.23和1.34，与本研究相比略高的原因可能是由于广州市热浪的日最高气温要比北京的高，而且由于其所处纬度和地理环境的影响，其相对湿度等其它气象条件也会受到高温的影响，所以热浪的影响也可能更严重。另外病例对照研究显示热浪对呼吸系统疾病死亡影响的相对危险度是1.44，与本研究的1.40基本一致。
热浪对女性的超额死亡的影响高于男性，而且两组率比的差值有统计学意义(RRR=1.12，95CI：1.02~1.23)，所以热浪对死亡的影响有性别差异。但是男女性别对高温敏感性的差异尚无统一定论，欧洲的研究表明热浪期间女性的死亡风险高于男性[33]，与本研究的结果一致，但是Huang等[26]对上海的研究显示，热浪期男性的死亡风险高于女性，因此热浪对不同性别人群的影响还有待进一步探讨。热浪对85岁以上年龄组的超额死亡的影响最大，85岁以上年龄组与0~64岁年龄组的率比有统计学意义(RRR=1.31，95%CI：1.16~1.48)，与65~84岁年龄组相比也有统计学意义(RRR=1.20，95%CI：1.06~1.34)，所以热浪对死亡的影响年龄之间存在差异 。高温热浪对高年龄组的死亡高于低年龄组，提示我们应该重视高温热浪期间对高年龄组人群的保护。
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